基因編輯嬰兒事件及相關(guān)問(wèn)題探討

□ 劉冬梅 LIU Dong-mei

2018 年11 月，一條爆炸性新聞?wù)痼@全球：一對(duì)名為露露和娜娜的基因編輯雙胞胎姐妹不久前在我國(guó)誕生。之所以稱之為爆炸性新聞，是因?yàn)檫@對(duì)雙胞胎姐妹尚處于胚胎未植入母親子宮時(shí)，賀建奎領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)就對(duì)其CCR5 基因進(jìn)行了編輯修改。因?yàn)樗齻兊母赣H是HIV 感染者，此舉的目的是使她們出生后能夠天然抵抗艾滋病。這起世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒事件，一經(jīng)披露就在國(guó)內(nèi)外引起巨大爭(zhēng)議。

基因編輯技術(shù)及其價(jià)值

1.什么是基因編輯技術(shù)。基因編輯技術(shù)是指能夠讓人類對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定DNA 片段的敲除、加入等技術(shù)。目前已知的基因編輯技術(shù)有三種，即鋅指核酸內(nèi)切酶(ZFN)、類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶(TALEN)和基因組定點(diǎn)編輯技術(shù)(CRISPR/Cas9)?！癈RISPR(clustered regularly interspersed short palindromic repeats)的意思是規(guī)律成簇的、間隔短回文重復(fù)序列，源自于古細(xì)菌及細(xì)菌中的后天免疫系統(tǒng)，能幫助細(xì)菌有效抵抗病毒等入侵造成的損傷。當(dāng)重復(fù)序列與入侵病毒‘遭遇’時(shí)，細(xì)菌就會(huì)產(chǎn)生一段與病毒序列相匹配的RNA，它被稱為‘向?qū)NA’，能夠同負(fù)責(zé)切割DNA 的Cas酶結(jié)合在一起，二者的職責(zé)就是發(fā)現(xiàn)并‘隔離’病毒序列，從而阻斷病毒復(fù)制。在細(xì)菌這套‘防御’系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家發(fā)明一種新技術(shù)即CRISPR基因組編輯技術(shù)，通過(guò)‘修飾’Cas酶與‘向?qū)NA’，促使二者的聯(lián)合體與他們想要在細(xì)胞基因組里‘剔除’的某一DNA 相匹配，從而‘誘導(dǎo)’DNA 進(jìn)行修復(fù)”[1]。1987年，日本科學(xué)家石野良純首先在一份大腸桿菌的研究報(bào)告中提到這個(gè)序列。2002 年，此序列被科研人員命名為CRISPR。2012年，科研人員在哺乳類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了CRISPR/Cas9 的作用機(jī)制。CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)一問(wèn)世，就有著超越鋅指核酸內(nèi)切酶(ZFN)、類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶(TALEN)的優(yōu)勢(shì)，在不斷進(jìn)行技術(shù)改造以后，更被認(rèn)為是能夠在活細(xì)胞中進(jìn)行最便捷、最有效地“編輯”任何基因的技術(shù)。

2.CRISPR/Cas9 技術(shù)的價(jià)值。近年來(lái)，CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)“在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究、免疫細(xì)胞治療、遺傳缺陷修復(fù)、腫瘤防治、藥物制備、動(dòng)植物基因改造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域均顯示出良好的應(yīng)用前景，其蘊(yùn)含的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大”[2]。首先，發(fā)現(xiàn)新的藥物靶標(biāo)。“科研人員利用CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)揭示出新的藥物靶標(biāo)，從而可能潛在地改進(jìn)PD-1 檢查點(diǎn)抑制劑(一類新的有前景的癌癥免疫療法)的療效。剔除腫瘤細(xì)胞中的Ptpn2 基因會(huì)使它們對(duì)PD-1 檢查點(diǎn)抑制劑更加敏感。這些抑制劑釋放免疫細(xì)胞上的‘車閘’，使它們能夠發(fā)現(xiàn)和摧毀癌細(xì)胞[3]”。其次，開(kāi)發(fā)治病新型療法。CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)能夠幫助研究人員直接精確地將引發(fā)疾病發(fā)生的基因植入細(xì)胞中，從而獲取細(xì)胞模型來(lái)進(jìn)行更為深入的研究，這為后期開(kāi)發(fā)一系列人類疾病的新型療法提供了新的希望，比如治療阿爾茲海默氏癥等[4]。第三，在基因?qū)用孢M(jìn)行疾病治療。研究人員已經(jīng)運(yùn)用CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)，對(duì)1/250小鼠模型初始細(xì)胞中的Fah 基因進(jìn)行了修正，對(duì)成年動(dòng)物的基因疾病給予有效治療，也可以將此治療方法用于人類基因疾病的治療中。如“針對(duì)某些單基因遺傳病，這項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)生殖細(xì)胞中的致病基因進(jìn)行編輯改造，以便一勞永逸地解決某些家族遺傳病”[5]。2015 年4 月18 日，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院黃軍就研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)期刊《Protein & Cell》上發(fā)表的研究成果稱，他們利用基因編輯技術(shù)，通過(guò)修改人類胚胎基因中可能導(dǎo)致β型地中海貧血的基因來(lái)預(yù)防這一疾病的發(fā)生[6]。再比如，英國(guó)劍橋大學(xué)的Wellcome Trust Sanger 研究所利用CRISPR/Cas9 基因編輯功能，對(duì)成年人急性白血病(Acute myelocytic leukemia， AML)的細(xì)胞系進(jìn)行全面篩選，找到了關(guān)鍵基因，為今后AML 的有效治療確定出許多基因靶標(biāo)。

幾點(diǎn)思考

由于技術(shù)上還存在著安全風(fēng)險(xiǎn)以及涉及倫理規(guī)范等問(wèn)題，研究人員都不會(huì)在生殖細(xì)胞、受精卵以及早期胚胎中應(yīng)用CRISPR-Cas 9 技術(shù)，只是將其用在體細(xì)胞中，即使采用受精卵，也不允許受精卵發(fā)育超過(guò)14 天。賀建奎的基因編輯嬰兒的出世，創(chuàng)造了世界第一，但是這個(gè)第一來(lái)得并不合乎技術(shù)與倫理規(guī)范。

1.存在健康隱患。當(dāng)今醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，已使醫(yī)生能夠阻斷Human Immunodeficiency Virus 代際傳遞。因此，賀建奎為預(yù)防HIV 感染而進(jìn)行基因編輯嬰兒的理由牽強(qiáng)，對(duì)防止HIV 感染并不具有明確性。對(duì)于HIV 患者而言，目前醫(yī)生已經(jīng)掌握了讓他們生出健康后代的技術(shù)，成功率在95%以上。也就是說(shuō)，只要做好抗病毒治療、受孕過(guò)程中的藥物阻斷、無(wú)損傷分娩等操作步驟，上述目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的，而且母嬰阻斷治療屬于免費(fèi)范疇，其他相關(guān)費(fèi)用總計(jì)不過(guò)數(shù)千元。比較而言，賀建奎的基因編輯嬰兒仍然有感染HIV 的風(fēng)險(xiǎn)。原因在于HIV 病毒存在變異體以及多種亞型，其中R5/X4、X4 型的HIV 病毒并非通過(guò)CCR5 感染細(xì)胞而是CXCR4。因此，即使基因編輯能夠使CCR5 的功能喪失，CCR5 基因缺陷的嬰兒也只能對(duì)通過(guò)CCR5 感染HIV 病毒產(chǎn)生“免疫”，而對(duì)X4、R5/X4 等類型的HIV 無(wú)效。

CRISPR-Cas 9 脫靶的風(fēng)險(xiǎn)仍然存在，即“CRISPR-CAS系統(tǒng)本來(lái)要靶向編輯單個(gè)基因，但它有可能植入到基因組的不相干位點(diǎn)，導(dǎo)致基因突變或打亂基因與基因之間、基因與環(huán)境之間的固有平衡，誘發(fā)可世代遺傳的醫(yī)源性傷害[7]”。同時(shí)，CCR5屬于人體內(nèi)的正?；?，在神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及多種干細(xì)胞中均有表達(dá)，其功能的缺失有可能使基因編輯嬰兒患上神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)方面的疾病。CRISPR-Cas 9系統(tǒng)對(duì)P53 蛋白具有逆選擇性，即P53 功能異常的細(xì)胞才易被基因編輯，而P53 蛋白具有抑制癌癥的作用。因此，賀建奎的基因編輯嬰兒未來(lái)患上癌癥的風(fēng)險(xiǎn)是相當(dāng)高的。2017 年2 月，賀建奎在科學(xué)網(wǎng)就人類胚胎基因編輯撰文說(shuō)：“CRISPR-Cas 9是一種新技術(shù)，我們需要更多深入的研究和了解。不論是從科學(xué)還是社會(huì)倫理的角度考慮，沒(méi)有解決這些重要的安全問(wèn)題之前，任何執(zhí)行生殖細(xì)胞系編輯或制造基因編輯人類的行為是極其不負(fù)責(zé)任的?！?/p>

2.知情權(quán)是否明確。眾所周知，生育健康的后代，對(duì)我國(guó)數(shù)百萬(wàn)育齡夫婦來(lái)講是何等重要，但無(wú)論這些問(wèn)題如何迫切需要解決以及解決起來(lái)如何棘手，都不意味著受試者及社會(huì)公眾的知情權(quán)可以忽略不計(jì)。相反，受試者的知情同意情況應(yīng)該受到特別關(guān)注。當(dāng)生物科學(xué)研究涉及招募一些志愿受試者時(shí)，且這類受試者又是因不孕不育或攜帶艾滋病毒而面臨巨大生存壓力的人群時(shí)，研究人員應(yīng)該自始至終特別關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題：嬰兒父母是如何知道該項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容的，是否完全知道該項(xiàng)目的利與弊，了解程度如何；嬰兒父母在什么情況下同意參加該項(xiàng)研究的；項(xiàng)目研究過(guò)程，是否獲得全面幫助與照顧；是否可以自愿退出該項(xiàng)目研究。但據(jù)目前公開(kāi)的信息來(lái)看，賀建奎的基因編輯嬰兒對(duì)受試者及社會(huì)公眾的知情權(quán)做得不到位。因此，對(duì)其基因編輯嬰兒的行為應(yīng)予以阻止，其他人員也不宜效仿。

3.倫理審查存在問(wèn)題。從各網(wǎng)站公布的信息來(lái)看，賀建奎的試驗(yàn)有一個(gè)深圳和美婦兒科醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審查。但這份倫理審查申請(qǐng)書(shū)寫(xiě)得極不規(guī)范，是按照“科研項(xiàng)目”的標(biāo)準(zhǔn)填寫(xiě)的，不符合醫(yī)學(xué)倫理審查的要求。在申請(qǐng)書(shū)的最后一段，將“占領(lǐng)整個(gè)基因編輯相關(guān)治療技術(shù)門(mén)檻的制高點(diǎn)”“超越2010 年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的體外受精技術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性研究，為無(wú)數(shù)的重大遺傳性疾病的治療帶來(lái)曙光”列入其中。因此，該項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)的文字描述不是很規(guī)范。深圳市衛(wèi)生計(jì)生委醫(yī)學(xué)倫理專家委員會(huì)表示，這個(gè)項(xiàng)目沒(méi)有在他們那里報(bào)備。目前，賀建奎基因編輯嬰兒項(xiàng)目的倫理審查陷入巨大爭(zhēng)議。

應(yīng)該限制基因編輯嬰兒的再次出生

鑒于基因編輯人類生殖系基因可能會(huì)帶來(lái)無(wú)法預(yù)知的災(zāi)難性后果，且這個(gè)后果會(huì)垂直傳遞給子孫后代，2015 年12 月在華盛頓召開(kāi)了全球基因編輯峰會(huì)，與會(huì)者達(dá)成一項(xiàng)共識(shí)，贊成基因編輯技術(shù)的基礎(chǔ)研究，也鼓勵(lì)基因編輯技術(shù)在體細(xì)胞層面上的臨床應(yīng)用。但出于安全風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)及醫(yī)學(xué)倫理等方面的考慮，對(duì)于生殖細(xì)胞的基因編輯，要嚴(yán)加限制與控制。